黃土力學(xué)特性及一般含細(xì)粒土體液化判別方法研究.pdf

1、黃土液化的判別是工程界長期存疑的問題，現(xiàn)場黃土含水量較低，剪切波速較高，而實(shí)驗(yàn)室對其飽和，飽和過程對其土體結(jié)構(gòu)影響還不確定，又由于固結(jié)比對土體剛度的影響仍然沒有定論，這就導(dǎo)致室內(nèi)黃土動三軸液化試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場力學(xué)指標(biāo)一直無法建立聯(lián)系。另一方面，黃土從顆粒組成來說，屬于細(xì)粒土范疇，細(xì)粒土液化判別方法應(yīng)可為黃土液化判別提供參照，但由于實(shí)驗(yàn)室配制試樣相對密度、土體骨架強(qiáng)度及細(xì)顆粒賦存形式很難控制，導(dǎo)致細(xì)顆粒對土體液化勢影響研究飽含爭議與矛盾。<

2、br>　　本文緊密結(jié)合工程和科研工作需求，設(shè)計了一系列原狀黃土在均等固結(jié)與偏壓固結(jié)下的動三軸彎曲元試驗(yàn)，以及原狀黃土在動三軸內(nèi)飽和過程及飽和后的剪切波速試驗(yàn)，并且對一個飽和黃土場地進(jìn)行了現(xiàn)場原位測試，回顧了現(xiàn)有標(biāo)貫液化判別方法，對含細(xì)粒土體液化判別指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，改進(jìn)了細(xì)粒土液化初判準(zhǔn)則以及含細(xì)粒砂性土液化判別式，最后對CPT液化判別方法的可靠性進(jìn)行了數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。具體工作和成果包括：
　　1.采用動三軸彎曲元試驗(yàn)系統(tǒng)，對蘭州市多

3、個場地原狀黃土進(jìn)行了均等固結(jié)與偏壓固結(jié)下剪切波速測試，證實(shí)了相關(guān)固結(jié)比對土體剛度影響的試驗(yàn)研究結(jié)果，進(jìn)一步對比均等固結(jié)與偏壓固結(jié)下試樣軸向變形，分析了固結(jié)比對土體剛度影響的機(jī)理。
　　2.采用動三軸彎曲元試驗(yàn)系統(tǒng)，首先對原狀黃土飽和過程進(jìn)行了剪切波速跟蹤測試，并進(jìn)一步對比飽和黃土與原狀黃土在同一逐級加壓的過程中剪切波速與軸向變形測試值，最后通過與現(xiàn)場飽和黃土場地水位上下黃土層實(shí)測標(biāo)貫擊數(shù)、剪切波速對比，分析了原狀黃土遇水及飽和后的

4、軟化特征。
　　3.通過對比唐山、海城地震兩個液化地區(qū)粉土與砂土的剪切波速與標(biāo)貫擊數(shù)統(tǒng)計關(guān)系，發(fā)現(xiàn)對于剪切波速相同的飽和粉土和砂土，由于粉土的觸變性，粉土標(biāo)貫擊數(shù)顯著小于砂土。結(jié)合NCEER推薦的基于SPT與VS的液化判別方法，建立了三個細(xì)粒含量下臨界剪切波速與臨界標(biāo)貫擊數(shù)的相關(guān)關(guān)系，證實(shí)了含細(xì)粒土體的觸變性。
　　4.回顧了目前國內(nèi)外有關(guān)含細(xì)粒土液化研究現(xiàn)狀，結(jié)合1975年海城地震，1976年唐山地震，1999年土耳其Ko

5、caeli地震和臺灣集集地震液化與非液化土數(shù)據(jù)分析，詳細(xì)對比了現(xiàn)有液化判別式和初判條件的優(yōu)劣，改進(jìn)了細(xì)粒土液化初判準(zhǔn)則以及含細(xì)粒砂性土標(biāo)貫液化判別式。
　　5.回顧了NCEER推薦的Robertson的CPT液化判別方法和Olsen的CPT液化判別方法，通過對1999年臺灣集集地震液化與非液化土數(shù)據(jù)分析，并將判別結(jié)果與SPT方法判別結(jié)果進(jìn)行比較，指出了CPT液化判別方法還沒有達(dá)到SPT方法的準(zhǔn)確性，但是CPT的土分類圖卻是其最大的